導入

マイクロニードル-ベースの薬物送達が登場しました革新的な経皮テクノロジーを独自に組み合わせた、パッチのシンプルさと皮下注射の効果。マイクロニードル（MN）は、角質層全体に微細なチャネルを作成することにより、皮膚への治療薬の効率的な浸透を可能にし、同時に皮膚の状態を維持します。低侵襲性、使いやすさ、優れた生体適合性。これらの利点は、世界の研究コミュニティから大きな注目を集めています。

この記事では以下に焦点を当てます。マイクロニードルの分類と機能原理、主に次の作品から引用しています。Xiaowen Liu と Fei Xiao (済南大学)とビン・ドゥ (同済大学)、タイトル「皮膚疾患に対するマイクロニードル-媒介薬物送達」に掲載されました生物工学とバイオテクノロジーのフロンティア.

図1.マイクロニードルの分類とそれぞれの経皮送達メカニズム。

1. 固体マイクロニードル (SMN)

概要

中実マイクロニードルは通常、次の目的で使用されます。皮膚の前処理-医薬品有効成分の適用前。彼らは古典的なもので動作します突いて-そして-パッチする原理: 一時的なマイクロチャネルを作成し、その後適用される局所製剤の浸透性を向上させます。

材料

一般的な製造材料には次のものがあります。

仕組みとメリット

作成する瞬間的で均一なマイクロチャネル角質層内

大幅に改善局所薬物浸透効率

高い機械的剛性により、確実な皮膚挿入が保証されます

比較的シンプルで製造コストが低い-

制限事項

チャネルは皮膚の自然治癒により数時間以内に閉じるため、持続放出が制限されます。

のリスク針の折損と残存破片皮膚の中で

内在薬剤の-保持能力-がないため、別の薬剤リザーバーが必要

図2。固体マイクロニードルの概略図と代表的な SEM 画像。

2. 中空マイクロニードル (HMN)

概要

中実構造とは異なり、中空マイクロニードルの特徴は、内部の内腔またはボア(直径:~50–70 μm）針のシャフトを通過する{0}}本質的には次のように機能しますマイクロスケール皮下注射器.

材料

シリコン (MEMS 製造による)

ガラス（リソグラフィー描画による）

ポリマー（マイクロモールディングまたは 3D プリンティングによる）-

仕組みとメリット

内部空洞は次のようになります。治療薬があらかじめ組み込まれている-を介してそれらを配信します圧力-による流れ挿入時

持ち運び可能より大きな液体量他のどのMNタイプよりも

有効にする正確で制御可能な投与量-高分子、ワクチン、さらには間質液抽出診断用

幅広い活性分子に適しています

制限事項

製作というのはかなり複雑(デジタルマイクロ-電気-機械システムが必要)

真皮組織の緊張により、以下の原因が生じる可能性があります。内腔の詰まり挿入中

製造コストが高く、製造時間が長くなる

図3.中空マイクロニードルの概略図と動作原理。

3. 溶解マイクロニードル (DMN)

概要

溶解マイクロニードルはすべてから製造されています。水溶性、生分解性素材-治療薬が埋め込まれています。挿入すると、針マトリックスがその場で溶解または分解するペイロードを皮膚に直接放出します-取り外しや廃棄の手順は必要ありません.

材料

• 砂糖：マルトース、トレハロース
• 天然ポリマー：ヒアルロン酸（HA）、デキストラン、ゼラチン
• 合成生分解性ポリマー：PLGA、PVA、PVP

• 仕組みとメリット

• 優れた生体適合性および安全性プロファイル
• 鋭利な医療廃棄物はありません-デバイス全体が溶解し、バイオハザード廃棄が不要になります

大幅患者のコンプライアンスを向上させる;自己管理に適しています-

を提供します。長期的な慢性疾患管理のための新しいパラダイム-

さまざまな条件について広範囲に調査済み:がん、糖尿病、乾癬、ワクチン接種、その他

制限事項

機械的強度と溶解速度のバランスを慎重に考慮する必要があります

保管中および製造プロセス中の薬剤の安定性には最適化が必要です

薬物充填能力は有限であり、マトリックスの組成に依存します

図4.マイクロニードル構造と皮膚分解プロセスの溶解。-

4. コーティングされたマイクロニードル (CMN)

概要

コーティングされたマイクロニードルは、治療用コーティングを施した固体MN針の表面に塗布されます。皮膚に接触するとコーティングが溶解または剥離すると、薬剤が放出されます。

塗装方法

仕組みとメリット

迅速な薬物放出挿入直後

正確な線量制御-送達される薬物の量はコーティングの厚さと表面積によって決まります

操作が簡単。 -に適しています高効力、低用量の薬物-(例: ワクチン、ペプチド)

費用対効果が高く拡張性が高い-

制限事項

薬物ローディングは、表面積によって制限されるマイクロニードルの

コーティングが可能挿入中に外れるまたは保管中に劣化する

均一なコーティング厚さと長期安定性を確保することは依然として配合上の課題です。{0}

図5.ディップ{0}}およびスプレー- コーティング法によるコーティングされたマイクロニードルの製造。

概要比較

結論

各 MN アーキテクチャは、明確なトレードオフのセット-薬剤の能力、放出動態、製造の複雑さ、臨床適合性の観点から。これらの違いを理解することは、適切な MN プラットフォームを適切な治療用途に適合させる-特に急速に成長している分野ではマイクロニードル-を介した皮膚疾患への薬物送達.

材料科学と微細加工が進歩し続けるにつれて、4 つのタイプすべての最高の特徴を組み合わせたさらに洗練されたハイブリッド デザインが期待され、{0}}私たちは真の実現に近づくことができます。個別化された、痛みのない、正確な経皮療法.